專利名稱：智能緩沖器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種機械設備使用的重要安全防護裝置，具體地說是一種智能緩沖器
背景技術(shù)：
眾所周知，緩沖器是起重機、電梯等機械的重要安全防護裝置，目的是通過緩沖器的保護，降低甚至避免機械連接主體的損傷，保障機械設備的安全運行。緩沖器作為重要安全防護裝置，廣泛應用于冶金、礦山、機械制造、電力、港口、風力發(fā)電、高鐵等各行業(yè)。緩沖器在使用時，為提高設備的安全性，同時要在緩沖器附近，安裝與之配套的限位開關或光電測距開關，在設備即將發(fā)生碰撞接觸時，及時提示操作人員或直接采取措施， 防止設備發(fā)生更大的破壞。而這些配套開關與緩沖器是相互獨立的設備，不能充分發(fā)揮出其更好的工作效能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)已經(jīng)使用的多種緩沖器上，加裝專為緩沖器設計的激光測距控制器，激光測距控制器內(nèi)的中心處理器有系統(tǒng)控制軟件，使其成為一種具有自動判斷緩沖器受沖擊情況，記錄緩沖器受沖擊過程時的變化數(shù)據(jù)，也可根據(jù)用戶要求發(fā)出預警信號或直接控制設備避免發(fā)生碰撞的智能緩沖器。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的它包括安裝底座、連接骨架和緩沖體，其特征是在安裝底座上設置有激光測距控制器，該激光測距控制器在緩沖器沖擊工作面方向設置有激光發(fā)射窗和激光窄帶過濾接收窗，激光測距控制器包括有位置敏感檢測傳感器、激光發(fā)射器和中心處理器，激光測距控制器與上位計算機或執(zhí)行處理器相連。在緩沖器工作面所對應的沖擊設備位置上安裝有激光反射板。所述的中心處理器上帶有A/D輸入接口、D/A輸出接口、激光驅(qū)動輸出接口、通訊/ 控制輸出接口，A/D輸入接口和D/A輸出接口通過平衡調(diào)節(jié)電路和前置放大電路連接位置敏感檢測傳感器，激光驅(qū)動輸出接口連接激光發(fā)射器，通訊/控制輸出接口與上位計算機或執(zhí)行處理器相連。本發(fā)明的特點是該智能緩沖器不再是一單純的機械結(jié)構(gòu)裝置，通過激光測距控制器和其內(nèi)的軟件組成的控制系統(tǒng)，使其具有對工作環(huán)境進行判斷的能力。它的測距功能，為更好的預防和避免使用設備發(fā)生沖擊碰撞，減少使用設備的損壞，創(chuàng)立了所必需的工作條件；該智能緩沖器無需在其附近再安裝與之配套的限位開關或光電測距開關等控制設備，避免使用設備要安裝有較多的附屬裝置的弱點；通過該智能緩沖器的輸出數(shù)據(jù)和控制信號，可方便的以有線或無線傳輸方式傳給上位計算機或執(zhí)行控制器，滿足用戶對安全防護裝置在使用過程中的技術(shù)要求。該智能緩沖器具有工作數(shù)據(jù)儲存功能，可隨時通過控制引線將其發(fā)生碰撞沖擊時的工作數(shù)據(jù)調(diào)出，避免了普通緩沖器因沖擊造成損壞后，無法查找其損壞原因的弊病。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單合理、安裝調(diào)試方便、安全可靠、檢測數(shù)據(jù)真實、使用壽命長、應用范圍寬等優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意簡圖2是圖1中激光測距控制器2的結(jié)構(gòu)示意簡圖3是圖2的左視圖4是圖2的仰視圖5是本發(fā)明的使用狀態(tài)參考圖6是本發(fā)明的電路原理圖7是本發(fā)明的電路圖8是本發(fā)明的工作原理流程圖。下面將結(jié)合附圖通過實例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但下述的實例僅僅是本發(fā)明其中的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍以權(quán)利要求書為準。
具體實施例方式如圖1 5所示，本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)包括安裝底座1、連接骨架3和緩沖體4，在安裝底座1上通過底座安裝孔204設置有激光測距控制器2，該激光測距控制器2在緩沖器沖擊工作面8方向設置有激光發(fā)射窗202和激光窄帶過濾接收窗201，激光測距控制器包括有位置敏感檢測傳感器、激光發(fā)射器和中心處理器，激光測距控制器通過通訊/控制插座203 與上位計算機或執(zhí)行處理器相連。在緩沖器工作面8所對應的沖擊設備位置上安裝有激光反射板6。另外，圖中還包括有需要保護的使用設備5。如圖6所示，激光測距控制器內(nèi)的中心處理器上帶有A/D輸入接口、D/A輸出接口、 激光驅(qū)動輸出接口、通訊/控制輸出接口，A/D輸入接口和D/A輸出接口通過平衡調(diào)節(jié)電路和前置放大電路連接位置敏感檢測傳感器，激光驅(qū)動輸出接口連接激光發(fā)射器，通訊/控制輸出接口與上位計算機或執(zhí)行處理器相連。工作原理
按圖5將智能緩沖器安裝在需要保護的使用設備5上，將激光反射板6安裝在預先設定的檢測范圍的距離處，將與上位計算機或執(zhí)行控制器連接引線端頭插入激光測距控制器殼體一側(cè)的通訊/控制插座203內(nèi)，將激光測距控制器接通電源及控制端口。如圖7 8所示，電源經(jīng)接口 J-6，二極管D1，退耦電容E1，為整個電路提供+5V 工作電源，經(jīng)三端穩(wěn)壓模塊ml 117，退耦電容E2為中心處理器U2提供3. 3V工作電源，電阻 R15、R16，電容C8為中心處理器U2提供啟動脈沖，寫入程序端口 J-3，中心處理器U2按程序初始化，中心處理器U2再經(jīng)電阻R14，三極管Q1，驅(qū)動控制激光發(fā)射器Del是否發(fā)出激光束，在未發(fā)射激光束時，敏感檢測傳感器PSD的二極管D2將背景光信號經(jīng)電阻R1、運算放大器U1A、電阻R6送中心處理器U2，敏感檢測傳感器PSD的二極管D3將背景光信號經(jīng)電阻 R7，運算放大器U1B，電阻R12送中心處理器U2，中心處理器U2將兩路背景光信號分析后， 控制D/A2端口，經(jīng)電阻R13和退耦電容Cl退耦后輸出平衡電平，該電平經(jīng)電阻R2，R8分別調(diào)整運算放大器U1A、運算放大器UlB的調(diào)整端電位，使運算放大器U1A、運算放大器UlB輸出端電平在中心處理器U2可控范圍內(nèi)，并將此時數(shù)據(jù)做為背景光數(shù)據(jù)暫存，使其工作在最佳工作狀態(tài)，以滿足后續(xù)的測距要求。中心處理器U2按程序控制經(jīng)電阻R14，三極管Q1，驅(qū)動激光發(fā)射器Del發(fā)出激光束，使激光測距控制器2上顯示有紅色激光射出，將激光反射板6的反射面垂直對準射出的激光斑，微調(diào)激光反射板的固定角度，當激光測距控制器發(fā)射出斷續(xù)的激光束，固定好激光反射板，智能緩沖器即可投入使用。當中心處理器U2按程序控制發(fā)出激光脈沖時，敏感檢測傳感器PSD的二極管D2 將從反射板反射回的激光信號經(jīng)電阻R1，運算放大器U1A，電阻R6送中心處理器U2，敏感檢測傳感器PSD的二極管D3將從反射板反射回的激光信號經(jīng)電阻R7，運算放大器U1B，電阻R12送中心處理器U2，中心處理器U2將兩路激光信號分析后轉(zhuǎn)換為差值數(shù)據(jù)，中心處理器U2按程序要求將這個差值數(shù)據(jù)算出，得到設備防撞工作面與緩沖器之間的距離數(shù)據(jù)，將距離數(shù)據(jù)通過接口 J-6上傳給上位計算機或執(zhí)行控制器，當兩者之間的距離小于控制要求時，上位計算機或執(zhí)行控制器就要發(fā)出報警信號或使設備停止運行，避免事故的發(fā)生。中心處理器U2按時鐘間隔將相鄰的兩組距離數(shù)據(jù)經(jīng)分析后，測算出使用設備的運行速度，并將這一數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)比較，將最大的速度數(shù)據(jù)儲存在U2內(nèi)部的速度數(shù)據(jù)庫內(nèi)，當緩沖器本體發(fā)生壓縮時，中心處理器U2將這一過程的速度信號、壓縮距離信號、壓縮時間信號儲存在其內(nèi)部的緩沖數(shù)據(jù)庫內(nèi)，這些數(shù)據(jù)均可通過接口 J-6調(diào)出查看，這些數(shù)據(jù)在中心處理器U2內(nèi)能夠長期保存，供用戶隨時查詢。另外，圖7中的C3是D2的退耦電容，電容 C2、電阻R3 5是運算放大器UlA的放大控制阻容回路，C4是D3的退耦電容，電容C5、電阻R9 11，是運算放大器UlB的放大控制阻容回路，電阻R17和電容C7、電阻R18和電容 C6都是輸入濾波電路，E3是電源的另一退耦電容。綜上所述，實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種智能緩沖器，它包括安裝底座、連接骨架和緩沖體，其特征是在安裝底座上設置有激光測距控制器，該激光測距控制器在緩沖器沖擊工作面方向設置有激光發(fā)射窗和激光窄帶過濾接收窗，激光測距控制器包括有位置敏感檢測傳感器、激光發(fā)射器和中心處理器，激光測距控制器與上位計算機或執(zhí)行處理器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能緩沖器，其特征是在緩沖器工作面所對應的沖擊設備位置上安裝有激光反射板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能緩沖器，其特征是所述的中心處理器上帶有A/D輸入接口、D/A輸出接口、激光驅(qū)動輸出接口、通訊/控制輸出接口，A/D輸入接口和D/A輸出接口通過平衡調(diào)節(jié)電路和前置放大電路連接位置敏感檢測傳感器，激光驅(qū)動輸出接口連接激光發(fā)射器，通訊/控制輸出接口與上位計算機或執(zhí)行處理器相連。
全文摘要
一種智能緩沖器，它包括安裝底座、連接骨架和緩沖體，其技術(shù)要點是在安裝底座上設置有激光測距控制器，該激光測距控制器在緩沖器沖擊工作面方向設置有激光發(fā)射窗和激光窄帶過濾接收窗，激光測距控制器包括有位置敏感檢測傳感器、激光發(fā)射器和中心處理器，激光測距控制器與上位計算機或執(zhí)行處理器相連。本發(fā)明不再僅是一單純的機械結(jié)構(gòu)裝置，通過激光測距控制器和其內(nèi)的軟件組成的控制系統(tǒng)，使其具有對工作環(huán)境進行判斷的能力，其測距功能可更好的預防和避免使用設備發(fā)生沖擊碰撞，減少使用設備的損壞，而且無需在其附近再安裝與之配套的限位開關或光電測距開關等控制設備，避免了普通緩沖器因沖擊造成損壞后，無法查找其損壞原因的弊病。
文檔編號F16F7/00GK102305259SQ20111013039
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者楊萬成 申請人:沈陽祺盛機械有限公司